太空失重环境对人的睡眠有什么影响?
平凡的事情只有在它不平凡时才去描述它。睡眠是极其平凡的,但张飞睁眼睡眠,还有在一根扁担上睡眠,行军走路时睡眠等等就很不平凡,描述起来,使人津津乐道。太空睡眠也是很不平凡的,在这里需要描述一番。
太空睡眠之所以不平凡,是因为那里的环境条件与地面上迥然不同。飞船绕地球飞行时,那里处于失重状态,这是造成太空睡眠与地面上不同的最主要的原因,此外还有昼夜节奏不同,以及存在噪声干扰等等。
在床位紧张时,常常听到这样的玩笑话:今晚上把你挂在墙上睡。在航天飞行时,这种睡眠方式一点没有玩笑的成分。在失重环境中,不管在什么地方(飘在空中、靠着墙壁、绑在床上)都可以睡眠。不过,许多人对飘浮睡眠不习惯。一位美国阿波罗飞船宇航员说:“当你在睡眠中发现自己身体下面没任何支撑的东西时,你会有一种掉进万丈深渊的感觉。”同时,为了安全起见,最好还是睡在睡袋中,把睡袋固定在床上或墙壁上,以免到处飘浮,在飞船有速度变化和振动冲击时造成碰伤事故。考虑到人在地面上的睡眠习惯,美国在航天飞机上设置多层水平床铺,每个床铺长1.8米,宽0.75米,有一条能防火的睡袋,睡袋通过绳索和搭钩与床铺相连。睡觉时,钻进睡袋,拉上拉锁,用皮带系住腰部,就可以睡眠了。但是,许多人不习惯睡多层铺。一名欧洲宇航员说,当他在下铺睡眠时,感到好像在床底下睡觉一样。有的人宁愿睡在两层甲板中间的空格中。其实,如果把睡袋挂在墙上,照样可以很好地睡眠。如果将睡袋紧贴墙壁,睡眠时后背可以伸直,会感觉像睡在床铺上一样,只不过垂直床铺比水平床铺多占用23%的空间。欧洲航天局设计了一种新睡袋,为双层充气睡袋。充气后,睡袋被拉紧,给人体施加一定的压力,这不仅可以改善胸部血液循环,还可以消除一种飘飘然的自由下落感。
在失重环境中,不管以什么姿势(平躺着、直立着、倒挂着、卷曲着)都可以睡眠。不过,如果完全放松睡眠,人的身体会自然微曲成弓形。大多数宇航员认为,身体微曲比完全伸直睡眠要舒服得多。但是,为了防止腰背病,还是后背伸直睡眠好。
在失重环境,一切重量消失了,头和躯体会感到分离了一样,手臂也像在自由飘浮。一名前苏联宇航员一次把手臂放在睡缈L面睡眠,醒来时在朦胧中发现两只手向他迎面飘来,吓出了一身冷汗。所以,睡眠时最好把手臂放进睡袋中。在早期狭小的航天器座舱中睡眠,为了防止无意中碰着开关,睡眠时必须将双手束在胸前。
在自给自足的农业社会,生活的普遍规律是“日出而作,日落而息”。在工业发达的现代社会,又出现了白天睡觉,夜晚活动的“夜游神”。在近地轨道飞行的载人航天器。一般90分钟左右绕地球飞一圈,也就是说,一个昼夜的周期只有90分钟,白天黑夜各45分钟,34小时内有16个昼夜交替变化。这种昼夜节奏的变化,使宇航员既不能“日出而作,日落而息”,也不能黑夜工作,白天睡眠;为了保持在地球上形成的生命节律,航天飞行中仍以34小时为周期安排宇航员的作息时间,一般8小时工作,2小时用餐,1.5~2.5小时锻炼,3.5~4.5小时启由活动,8小时睡眠。为了不使快速的昼夜节奏影响睡眠,睡眠时应戴上眼罩。更先进的办法是用灯光亮度的变化来模拟地面上的昼夜节奏,以保证宇航员能很好地睡眼。
但是,各种仪器设备工作时产生的噪声仍然会影响字航员的睡眠。因此,在太空睡眠时还应戴上隔音帽。进一步的措施是将卧室与其他部分隔离开,用消音材料降低噪音的强度。
为了使宇航员能很好地睡眠,地面上也停止与他们的无线电联系,以免打扰他们。在多人飞船上,一般采用轮流工作制,以保证每个人的睡眠。
尽管如此,仍有许多偶然因素影响宇航员的睡眠。如1982年3月,美国“哥伦比亚”号航天飞机飞行时,因座舱中的静电干扰,指令长洛马斯大部分时间都没睡好,静电的“噼啪”声也影响其他宇航员的睡眠,使大家很疲劳。地面指挥中心不得不重新安排他们的日程。一些宇航员初进太空时,也会因兴奋而睡不好觉,也有因工作太累和其他种种原因而失眠的,这就需要依靠药物的帮助了。
对太空睡眠问题,航天医学专家们已做了许多研究。早在70年代,美国就在“天空实验室”上对宇航员的睡眠进行过测量实验,了解到太空睡眠亦和地面上一样分为六个阶段,但较深度的睡眠阶段(第三阶段)更长,醒来的次数减少,每次睡眠中间可能醒来5~6次,也不断翻身变换姿势,但很少做梦。根据太空飞行环境的特点;科学家们已采取了许多可靠的措施来保证宇航员的睡眠,并在不断地加以完善。但是,对太空睡眠这个平凡的问题,仍有许多问题需要进一步深入研究。
太空和地面有一个重要的区别,这就是在地面上是1g重力环境,而在太空中是微重力或失重环境。地面上最好的睡眠方式是躺在床上睡,实在不得已,也可坐在椅子上睡,极少有人站着睡,可没有人会倒着睡。但在失重条件下,睡眠不受姿势的限制,可以躺着睡,坐着睡,站着睡,甚至倒立着睡。在失重条件下睡眠的最大优点是不需要床。只要在居住舱内找一个角落,没有噪声和振动干扰,便可舒舒服服地睡上一觉。不过在睡前一定要用一根带子将自己固定在某个地方,否则当你睡着后,呼气所产生的推力会将你的身体推到空中,在舱内飘来飘去,直到碰撞在某个物体上把你撞醒。
在太空中,宇航员根据作息时间安排自己的睡眠。作息时间不能根据白天和黑夜来决定。因为载人飞船大约每1.5小时绕地球飞行一圈,太阳对宇宙飞船来说也是每1.5小时升起一次,45分钟后又落下。因此白天和黑夜已失去作为安排作息时间的参考价值。失重对打鼾没有明显影响。如果宇航员在地面睡眠时打鼾,在太空睡眠时也一样打鼾。不过在地面睡眠时,翻个身后,打鼾会停止;但在太空睡眠时,无论怎么翻身,打鼾都不会停止。因为在太空中,身体无论在什么位置都是一样的。
为了提高睡眠质量,还应创造条件,产生与地面上睡眠相同的感受,如给睡袋充气,或用绷带绑紧,使它向人体施加一定的压力,以模拟地球重力;带上眼罩,不让航天器上快速交替的昼夜节奏影响睡眠,或者用灯光模拟地面上的昼夜节奏;带上耳塞,不让仪器设备和静电产生的噪声干扰睡眠,有条件时,应设专门的消音寝室。
在失重环境中,会产生头、四肢等可转动的肢体与躯干分离的幻觉,以及“灵魂出窍”的幻觉,特别是在朦胧的睡眠中是这样。美国一位“阿波罗”登月航天员这样说过,“当你在睡眠中发现自己身体下面没有任何支撑的东西时,会有一种掉进万丈深渊的感觉。”
还有一名航天员,睡眠时习惯将手臂放在睡袋外。一次在他将要睡醒时,朦胧中发现有两个怪物正迎面向他飘来,吓出他一身冷汗。定过神来后,才知道那两个“怪物”原来是自己的两条手臂。在那以后,规定航天员睡眠时应将手臂放在睡袋内,如果非要放在睡袋外,应将双臂绑住。绑住手臂的另外一个作用是,不让手臂在睡梦中碰着仪器设备的开关。
航天医学工作者除在技术层面上对失重环境中的睡眠进行研究外,也对睡眠的本质和作用进行研究。如美国曾对“天空实验室”上航天员的睡眠进行过测量,了解到失重环境中的睡眠,与以往的睡眠研究将睡眠划分的6个阶段相符,只是较深度的睡眠阶段(第三个阶段)较长,醒来的次数较少。
现代睡眠研究认为,睡眠的过程是在慢波睡眠和快速眼部活动睡眠两种状态之间切换。对睡眠的作用是休息还是复原,是储存能量还是处理信息,则尚在争论之中。深入对失重环境中的睡眠进行研究,或许能为解开睡眠之谜提供线索。
睡眠是人的生命活动中的重要组成部分,它和食物、水一样重要。人不能不睡觉,人在一生中有将近1/3的时间在睡觉,当然人与人之间有差异。宇宙飞行中的人,在没有重力、空间狭小、几个人轮班工作的载人航天器中睡眠,是与地面上不同的,而且十分有趣。
载人航天初期,航天器内空间狭小,航天员睡眠条件很差,只能在座椅上睡觉。为了防止无意中触及开关,睡眠时要把双手束在胸前。座舱内机器设备运转的噪声嘈杂,太空飞行又充满着危险,即使在睡眠中也要提防着意外事故。尤其单独驾驶飞船,更要随时和地面联络。所有这些因素,都使航天员的睡眠受到影响,他们不时被吵醒或惊醒。后来,随着载人航天器的空间增大,睡眠条件有了妀进,航天员可以在睡袋内伸直双腿睡觉了。
在太空睡眠最特殊的是睡觉姿势,这和地面上大不一样。失重时,当身体完全放松后,身体会自然形成一种弓状姿势,大多数航天员认为,在太空中睡眠,身体稍为弯曲成弓状,比完全伸平躺着要舒服得多。手臂可以放在睡袋内,也可伸在外面任其自由飘浮。另外,睡袋如果不固定在舱壁上,当姿态发动机开动时,就可能跟舱壁碰撞。人习惯睡在床铺上,所以在失重时人尽管可以在空中睡眠,可身下没有任何东西支撑,总有一种跌落的感觉。人们还是喜欢将睡袋贴着舱壁睡觉,像睡在床上一样,有一种安全感。这种睡眠方式,后背可以伸直,有利于预防腰痛和背痛。
在失重时,反正分不清上和下,站着躺着睡都一样,所以航天员可以靠着天花板睡,或者笔直地站着靠墙壁睡,这些都是可以的。因此航天员有的愿意在驾驶座椅上打盹,有的在睡袋里休息,或者躲在两层夹板中间空格子里睡觉,当他们在下铺睡眠的时候,总感觉到与在床底下睡一样。
睡袋,也可以称为睡眠限制器,它可以防止航天员在睡眠中自由飘浮。在失重时如果不用睡袋或不把睡袋固定在舱壁上,人体自由地睡下,说不定当你熟睡正在做梦时飘浮起来,就真正成为梦游神了。其实太空中睡眠是不需要床板的。
每次睡眠有45分钟的床铺准备时间,上床前先把靴子和外衣脱下,放在各自的衣柜里。钻进睡袋后,把前面的长拉链从脚处拉到胸部,然后系好固定的安全带。水平床有活动板条,垂直床有一织物窗帘相隔。7名乘员同时睡眠时,另外3人可用睡袋站着在衣柜里睡,或在贮藏室的柜子里睡。飞船中的仪器设备运行时,总产生一些噪声,如果你想清静,可以带上面罩和耳罩。7人中一定要有一人带上耳机值班,以接收来自地面的呼唤和警报。
欧洲航天局正在设计一种新型睡袋,这种睡袋的外面附有一些管道,当管道充气时,睡袋便被拉紧,向人施加一定的压力,使人像在地面上睡眠一样舒适,而且还可以消除飘然下落的感觉。
太空失重环境对人的睡眠有什么影响?
人进入太空以后,航天医学专家就利用特有的失重条件,对睡眠进行深入的研究。 由于失重,人的方向感丧失了,所以不管人体处于什么方向,是横还是竖,是正还是倒,都可以飘浮着在空中睡眠。 但是,为了安全应该睡在有防火等功能的固定着的睡袋中,以免飞船加减速时碰伤,或被流动气流推动误碰仪器设备开关。...
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在太空的失重环境中,宇航员如何睡觉?
同时由于这种微重力环境,宇航员稍微有一点支撑,稍微用一点力就会飘走,而人在睡着后还是会动的,因此宇航员在太空中睡觉都是有专门的睡袋,以睡袋来固定宇航员,男性宇航员和女性宇航员还各自有专门的舱室,或者利用帘子等隔开,保护个人隐私。也由于太空的微重力环境,人呼出的二氧化碳会聚集在面部,如...
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王亚平揭秘太空中如何睡觉
航天员在太空间站的失重环境中找不到“躺”的感觉。到了失重的环境里,航天员失去了“上”“下”的参照坐标,脚踩不到地,四周全是天,根本分不清上、下,因此,睡觉也就没有了“平躺”一说。由于无论站着、躺着,还是趴着都可以入睡,所以航天员睡觉可以飘在太空舱里睡,也可以挂在墙上睡,绑...
空间站怎么睡觉
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在失重的状态下,人的睡眠会减少吗?
另一些人即使是在这种特殊环境下也能睡得很香。需要补充的是:如果睡觉的时候你的头部处在不通风的地方,呼出的二氧化碳会聚集在你的鼻子附近,当你血液中的二氧化碳达到一定程度的时候,脑后部的一个报警系统就会发出警告,使你惊醒,会感觉呼吸急促。这时,你走几步或换个地方,又可以沉睡了。
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